参考答案 模拟电子技术实验指导书(2012)

实验一 常用电子仪器的使用

一、 实验目的

1．熟悉示波器，低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使用方法。

2．学习使用低频信号发生器和频率计。

3．初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。 二、实验原理

在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。

图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图

1． 低频信号发生器

低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V （峰-峰值）。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。

低频信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 2．交流毫伏表

交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。

3．示波器

示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器，它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。示波器的种类很多，通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。

双踪示波器可同时观测两个电信号，需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时，选用双踪示波器比较合适。

本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数，正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T （或频率f ）和初相；脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。幅值U m 、峰峰值U P-P 和有效值都可表示正弦量的大小，但用示波器测U P-P 较方便(用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U=

2

m U )。由于频率f=T

1

,

所以测出周期T ，即可算得频率。矩形脉冲电压，可用周期T ，脉宽T P 和幅值U m 三个参数来描述。T P 与T

之比称为占空比。

三、 实验内容和步骤

1．检查示波器 1） 扫描基线调节 接通交流电源（220V ），开启示波器电源，输入耦合方式开关拨到接地端（GND 端），进行光迹调节，协调地调节示波器面板上的“辉度”、“聚焦”、“X 轴位移”、“Y 轴位移”等旋钮，使屏幕的中心部分显示一条亮度适中、清晰的扫描线。

2）校准“校正信号”波形的幅度、频率 将示波器上的方波“标准信号”（U P-P =2V, f=1000Hz ）分别接到CH1或CH2端，调节垂直轴方向微调旋钮（V/div 的中心旋钮），使观测到的波形幅度读数为2V 。（一般情况V/div 的中心旋钮右旋到头即为校准状态）。然后调节扫描微调旋钮（在扫描开关旋钮的右侧），使观测到的T=1ms （一般情况扫描微调旋钮右旋到头即为校准状态，根据f=1000Hz,得T=1ms ）。调节后，微调旋钮位置为标准“校准”位置，实验过程中不能再调节，否则波形读数不准。

2．正弦波信号的观察 1）频率的测定

通过电缆线，将信号发生器的正弦波输出口与示波器的CH1插口相连，调节信号源的频率旋钮，使输出频率分别为100Hz ，1KHz 和20KHz ；电压幅值为1V ，从荧光屏上读得波形周期，记入表1-1中。

表1-1

(2)幅值的测定

调节信号输出幅值分别为有效值1V 、2V 、2.5V （由交流毫伏表读得），频率周期为1KHz ，从荧光屏上读得波形幅值，记入表1-2中。

1．示波器的辉度不要过亮。

2．调节仪器旋钮时，动作不要过猛。

3．调节示波器时，要注意触发开关和电平调节旋钮的配合使用，以使显示的波形稳定。 4．作定量测定时，“

t/div ”和“V/div ”的微调旋钮应旋置“校准”位置。

实验二 晶体管单管共射放大器

一、实验目的

1．学习单管放大器静态工作点的调试和测量方法，了解静态工作点对输出电压波形的影响。

2．掌握放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法，了解负载电阻对电压放大倍数的影响。

3．熟悉常用电子仪器的使用。 二、实验原理

对放大器的基本要求是：有足够的电压放大倍数；输出电压波形失真要小。放大器工作时，晶体管应工作在放大区，如果静态工作点选择不当，或输入信号过大，都会使输出电压波形产生非线性失真。

实验电路如图2-1。

图2－1 共射极单管放大器实验电路

1、电压放大倍数 Av=i

U U

0 2、输入电阻 s U U

U i R R i

s i -=

3、输出电阻 L L

R U U R )1(

0-= 三、预习要求

1．熟悉实验原理电路图，了解各元件、测试点及开关的位置和作用。 2．放大器静态、动态指标的理论计算和测量方法。 3．根据电路参数估算有关待测的数据指标。 4．常用电子仪器的使用方法 四、实验内容和步骤

1．调节并测量静态工作点

接通＋12V 电源、调节R W ，使I C ＝2.0mA （即U E ＝2.0V ）， 用直流电压表测量三极管3个电极对地电压及用万用表测量R B2值。记入表2－1。

C 测量值 计算值

U B （V ） U E （V ） U C （V ） R B2（K Ω） U BE （V ） U CE （V ） I C （mA ） 2.86 2.17 7.23 51.6 0.69 4.37 1.98 2.测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻

在放大器输入端A 点和地之间加入频率为1KHz 的正弦信号u S ，用示波器观察放大器输出电压u O 波形，调节函数信号发生器的输出旋钮，在输出波形不失真的条件下用示波器测量3组U S 、U i 、U O 数据，绘画u O 和u i 的波形和相位关系，记入表2－2。

表2－2 I c ＝2.0mA